1.3. Les types de fibres optiques [1-2]
1. 3.1 Les fibres optiques multimodes.
1.3.1.1 Fibres à saut d'indices
C'est le type de fibre le plus simple, directement issue des
applications optiques traditionnelles.
Dans cette fibre, le coeur est homogène et d'indice n1.
Il est entouré d'une gaine optique d'indice n2 inférieur à
n1. Ces indices sont peut différent et doivent être de l'ordre de
1,5. Quant à la gaine optique, elle joue un rôle actif dans la
propagation, et ne doit pas être confondue avec le revêtement de
protection déposée sur la fibre. Le rayon lumineux est
guidé par la réflexion totale au niveau de l'interface coeur-
gaine (Figure2), sinon il est réfracté dans la gaine.
Figure 2 : Fibres à saut d'indices
La capacité de transmission de ce type de fibre est
d'environ 100 Mbits/s. Cette valeur correspond également à la
bande passante. On peut également exprimer la bande passante en Mhz.km.
Ici pour la fibre à saut d'indice elle est de 22 Mhz.km. Cette
capacité est assez faible car chaque rayon doit parcourir une distance
différente.
Par conséquent il faut à l'extrémité
« attendre » que tous les faisceaux soient arrivés.
1.3.1.2 fibres à gradient d'indices
Le coeur de ces fibres est constitué de plusieurs
couches de verres dont l'indice de réfraction est différent
à chaque couche et l'indice de réfraction diminue de l'axe
jusqu'à la gaine.
Le guidage est cette fois dû à l'effet du gradient
d'indice. Les rayons suivent une trajectoire d'allure sinusoïdale (Figure
3). La gaine n'intervient pas directement, mais élimine les rayons trop
inclinés.
L'avantage avec ce type de fibre est de minimiser la dispersion
du temps de propagation entre les rayons.
Figure 3 : Fibre à gradient d'indice
Dans cette fibres l'indice décroît selon la relation
suivante :
n r n
( ) 1(0). 1 2. r
= - Ä
a
á
Avec :
a : rayon du coeur de la fibre
n1 : indice du coeur
n2 : indice de la gaine
á : paramètre de profil d'indice
n n
2 2
-
1 2
Ä = : différence relative des indices de
réfraction
n1
2 .
La bande passante de ce mode de fonctionnement est de 500
Mbits/s. Cette capacité est plus élevée que celle du saut
d'indice car la distance à parcourir des rayons est plus faible, donc il
est possible d'augmenter en fréquence.
1.3.2 Les fibres monomodes
Le but recherché dans cette fibre est que le chemin que
doit parcourir le faisceau soit le plus direct possible (Figure 4). Pour cela
on réduit fortement le diamètre du coeur qui est dans la plupart
des cas inférieur à 10pm.
Figure 4 : fibre monomode
La dispersion modale est quasi nulle. Comme on ne casse pas le
faisceau lumineux la bande passante est donc augmentée, environ 100
Ghz.km ou de 1000 Mbits/s.
Le tableau suivant présente des exemples de
caractéristiques de quelques fibres optiques de transmission
[1.3]
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Tableau 1
· Exemples de caracteristiques
de quelques fibres optiques de
transmission.
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Norme UIT-T
|
G. 652
|
G. 653
|
G.655 (NZDSF)
|
G.655 (Téralight)
|
|
Propriétés
géométriques
|
Diamètre coeur
(pm)
|
9
|
9
|
9
|
9
|
|
Diamètre fibre (pm)
|
125
|
125
|
125
|
125
|
|
Pro priétés optiques
(à 1550 pm)
|
Atténuation (dB/km)
|
0,25
|
0,25
|
0,25
|
0,22
|
|
Dispersion Chroma-
tique
(ps/nm/km)
|
17
|
0
|
0,07
|
8
|
|
Coefficient de non-
linéarité
(W/m2)
|
2,7.10-
20
|
2,7.10-
20
|
2,7.10-20
|
2,7.10-20
|
|
Section effective
(pm2)
|
80
|
57
|
57
|
65
|
|
0,05 à
0,08
|
0,1 max.
|
0,1 max.
|
0,04
|
|
PMD ( ps/ km )
|
| 
